方钢管混凝土柱-工字型钢梁节点荷载-位移滞回曲线建模与分析

针对钢管混凝土柱-钢梁节点的梁端荷载-位移滞回曲线多采用试验数值分析方法,缺乏理论建模分析的不足,提出一种方钢管混凝土柱-工字型钢梁节点荷载-位移滞回曲线的建模与分析方法。该方法分析钢筋混凝土梁柱节点梁端位移的建模方法,提出节点构件梁端荷载-位移的计算模型,并采用T-L双线性模型建立节点构件的弯矩-曲率恢复力的计算模型,同时,提出钢梁节点荷载-位移滞回曲线分析流程。以典型的方钢管混凝土柱-工字型钢梁缀板连接节点为例,采用提出的节点荷载-位移计算模型计算节点荷载-位移滞回曲线,并采用ANSYS建立其三维有限元数值分析模型,对节点构件滞回性能进行非线性有限元数值仿真模拟。理论计算、仿真模拟和静态试验对比分析的结果表明:采用提出模型计算的荷载-位移滞回曲线和骨架曲线与仿真模拟及试验数据结果的吻合度高,能够反映出节点受力的基本特性。     

非线性结构荷载—位移数值拟合

针对在分析非线性结构体系的荷载—位移关系时数值拟合的重要性,运用Richard-Abbott模型和滞回模型对单调加载荷载位移曲线和低周反复加载滞回曲线进行了拟合,从而反映出房屋刚度退化及滞回环捏拢现象。     

反复荷载作用下方钢管混凝土柱与钢梁连接节点非线性有限元分析

本文首先选择合适的本构模型作为约束混凝土循环本构模型的骨架曲线,提出了考虑局部屈曲和开裂的钢材循环本构关系;进而建立两类方钢管混凝土柱与钢梁连接节点———缀板焊接连接节点和穿芯螺栓-端板连接节点的空间非线性分析模型,对其在低周反复荷载作用下的滞回性能进行了非线性分析计算。结果表明:由有限元模型所得的单调荷载-位移曲线与试验所得的低周反复荷载作用下的骨架曲线极为相似,但在峰值荷载后差异较大;由有限元模型所得的在低周反复荷载作用下滞回曲线也与在反复荷载作用下试验所得的相一致。有限元模型能准确地预测上述两类节点的弹塑性行为和整体抗震性能,可用于节点滞回性能的非线性参数分析研究。     

狗骨-蜂窝式梁柱节点在低周反复荷载作用下有限元分析

通过ANSYS有限元软件分析狗骨式节点、蜂窝式节点、狗骨-蜂窝式节点（Ⅰ型和Ⅱ型）在梁端循环位移荷载作用下的受力性能.狗骨-蜂窝式节点滞回曲线稳定饱满,无捏缩现象,表现出良好的塑性变形能力.对比节点的骨架曲线,狗骨-蜂窝式节点不仅强度、刚度没有明显降低,而且具有节省材料用量、延性好和耗能能力强等特点.研究狗骨-蜂窝式节点在循环位移荷载作用下螺栓预紧力的变化,指出剪切板处6个螺栓中角部螺栓预紧力损失最为严重.     

方钢管再生混凝土柱滞回特性的试验研究

根据6根方钢管再生混凝土柱在定常轴力和水平往复荷载作用下的试验结果,探讨了钢管壁厚、轴压比和长细比3个参数对试件滞回性能的影响。试验表明:各试件的滞回曲线形状大致相同,滞回曲线较为饱满,具有良好的抗震性能。在试验研究基础上,分析了实测滞回曲线特征,对试验结果进行回归分析,建立了恢复力模型的三折线骨架曲线方程,确定了卸载刚度、强度退化规律和恢复力模型的滞回规则,建立了方钢管再生混凝土柱水平侧向力-位移恢复力模型,试件的计算滞回曲线和骨架曲线与试验实测曲线吻合良好。     

低周反复荷载下约束混凝土模型的比较研究

从众多约束混凝土应力-应变规律模型中优选出其中四种,部分改造并添加了滞回关系,将其分别加到基于纤维模型梁柱单元的三维空间框架非线性动力反应分析程序中,最后以R.Park等人的低周反复荷载下压弯柱的试验为校准基础,主要从构件层次进行了模拟、比较,分析了各种混凝土应力-应变关系模型中不同的骨线线取法和滞回规律取法对钢筋混凝土柱性能模拟效果的影响。     

OpenSEES在混凝土桥墩滞回性能分析中的应用

利用有限元软件OpenSEES对粘钢加固钢筋混凝土墩柱进行了多维滞回荷载作用下的非线性分析,并将计算结果与模型试验进行了对比分析。结果显示计算所得的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线与试验得到的曲线基本吻合,这表明OpenEES所建立的非线性有限元模型能够较好地模拟粘钢加固钢筋混凝土墩柱的受力性能。     

考虑高径比影响的木结构柱抗侧能力试验研究

古建筑木结构柱的抗侧能力对木构架整体稳定性有着重要影响。为研究木柱抗侧能力,考虑高径比影响,参考宋《营造法式》制作三个不同高径比的足尺木柱模型。通过低周反复荷载试验研究木柱的受力特征、水平力-位移滞回曲线、骨架曲线、抗侧刚度、刚度退化规律和延性等力学特性,并分析高径比对上述性能指标的影响,提出木柱荷载位移简化模型。试验结果表明：在反复荷载作用下,木柱出现摇摆现象;木柱水平力-位移滞回曲线形状呈S形,具有捏拢效应;在较小侧移下,木柱具有较好的抗侧能力,其抗侧刚度随柱头位移增加呈先快后慢的非线性退化规律;高径比越小,木柱的耗能能力、抗侧刚度和延性越高,其对抗侧刚度的影响随位移增加而逐渐减小;根据试验结果建立了包含弹性段、屈服段、平台段和退化段的四线型荷载位移简化计算模型,可为古建筑木结构整体抗侧能力分析提供参考。     

基于杆系模型的单跨双层钢框架动力性能

本文采用ABAQUS软件进行了框架体系的非线性有限元分析,验证了框架体系在静力单调加载下的试验荷载-位移曲线和有限元结果吻合良好的基础上,通过对简化的框架施加低周反复荷载,获得荷载-位移滞回曲线,对比了考虑轴力作用和不考虑轴力的的框架荷载-位移滞回曲线的变化规律,考察体系的变形、应力分布和框架体系的承载、延性等抗震性能指标,通过应力分析确定体系塑性铰的分布,判断框架的屈服机制,确保在罕遇地震下结构的安全性.最后对该类框架提出了相应的设计建议,可为同类工业建筑提供参考.     

酸雨腐蚀砖墙抗震性能试验及恢复力模型研究

为了研究一般大气环境下酸雨作用对砌体结构抗震性能的影响,以4榀相同特性的砖墙作为研究对象,进行了酸雨模拟加速腐蚀试验和低周反复荷载试验,考察了砖墙的抗震性能随着酸雨腐蚀循环次数增加的退化现象,得到了砖墙的荷载-位移滞回曲线。通过对比各腐蚀循环次数下的试验数据,分析并建立了砖墙构件性能的退化规律。基于Ibarra-Krawinkler滞回模型建立了不同酸雨腐蚀循环次数下砖墙的退化恢复力模型,并利用OpenSees进行模型验证。结果表明该恢复力模型能够准确的描述酸雨腐蚀下砖墙构件在反复荷载作用下材料的非线性,为酸雨环境下砌体结构地震反应分析奠定基础。